降温速率对Zr_(0.8)Sn_(0.2)TiO_4陶瓷微波特性的影响

以Zr0.8Sn0.2TiO4(ZST)作为主配方,以w(WO3)=0.25%和w(ZnO)=1%作为改性剂,采用传统的固相法工艺,在烧结环节对其进行降温速率的研究。通过对样品的线性收缩率的测量知1 340℃是最佳的烧结温度。在1 340～1 000℃的降温过程中研究了不同的降温速率对ZST微波性能的影响。对不同降温速率的样品进行了密度测量。结果表明,降温速率为10℃/h时,样品的密度5.05g/cm3最大。通过X线衍射(XRD)分析仪及矢量网络分析仪对其样品晶体结构和微波介电性能进行了分析。实验结果表明,少量的WO3和ZnO加入可使ZST的烧结温度降低到1 340℃;降温速率的减缓会改变晶格尺寸,使晶格体积缩小。微波性能测试最佳结果为在1 340℃烧结、10℃/h降温速率处介电常数为36.88,品质因数与频率之积Q×f值为35 000GHz(7.8GHz)。

均相法制备SnO_2-ZrO_2/ZST陶瓷及其Q值的研究

以ZrOCl2·8H2O和SnO2为原料,用均相共沉淀法制备纳米ZrO2包裹SnO2粉体(SnO2-ZrO2),再以SnO2-ZrO2粉体、SnO2、TiO2和ZrO2为原料,用固相法制备(Zr0.8Sn0.2)TiO4(ZST)陶瓷。TEM观察证明:SnO2-ZrO2粉体是纳米ZrO2包覆微米SnO2粉体。用该粉体制备的ZST陶瓷研究表明:SnO2-ZrO2粉体能降低ZST陶瓷烧结温度和改善介电性能。XRD和SEM分析表明,ZST陶瓷的主晶相是单相(Zr0.8Sn0.2)TiO4;用SnO2-ZrO2(Sn4+/Zr4+摩尔比为13.07∶1)取代SnO2的陶瓷显微结构呈现出发育良好的晶粒,分布均匀,气孔少。在烧结温度为1270℃时,得到了Q值为4390(10 GHz),εr为36.8,τf为-3.1×10-6/℃的微波介质陶瓷。